Saccharomyces diastaticus 로부터 분리한 호흡결손 변이주의 특성과 원형질체 융합

서현창,이계호 한국토양비료학회 1986 한국토양비료학회 학술발표회 Vol.1986 No.36

Protoplast-fusion에 의한 澱粉에서 Ethanol의 單段 醱酵能 酵母 開發 : Ⅲ. Saccharomyces diastaticus로 부터 分離한 petite 變異株의 特性과 原形質體 融合

李啓瑚,徐鉉昌 서울大學校 農科大學 1986 서울대농학연구지 Vol.11 No.1

Respiratory deficient mutant (petite) colonies of low sporulating Saccharomyces diastaticus were obtained after treatment with ethidium bromide (10㎍/ml) for a suitable fusant selection marker. The tetrazolium assay and the rate of oxygen uptake showed the respiratory deficiency of the isolated colonies. These colonies showed division slower rate than the parental cells, and not grow on nonfermentable carbon source such as glycerol that the parental cells readily utilize for growing. No revertant colonies were found on the minimal medium containing glycerol (MMG plate) The results obtained for ethanol productivity of glucose showed that the obtained petite mutants were similar to the parental strain. But the ability to assimilate and ferment starch were reduced by the induction of the petite mutants. These results sugges ted that thauptake and the utilization of starch should be affected by the mitiochondrial genome damaged by exposure to ethidium bromide. Protoplast formation, protoplast stability, and regeneration rate showed no difference between the parental strain and the petite strain. Thus using the characteristics of the petite strains as a marker for protoplast fusion, interspecific protoplast fusion between respiratory competent auxotrophic mutant strain of Sacch cerevisiae and repiratory deficient Strains of Sacch. diastaticvs were conducted. The respiratory competent starch fermenting fusion products could be selected on the minimal medium containing starch with low frequency. These were thought to be possible by mitochondrial transfer and recombination through protoplast fusion.

초등학교 급식에서 배출되는 음식물쓰레기의 환경교육적 활용 ( I ) - 음식물쓰레기 현황 및 환경교육적 활용 분석을 중심으로 - ( A Study on Practical Applications of Environmental Education related to Food Waste Collected from Elementary School Foodservices ( I ) )

서현창,김인호,이태근 한국환경교육학회 1998 環境 敎育 Vol.11 No.2

Nif A의 Overproduction에 의한 Klebsiella oxytoca 균주의 질소 고정력 증진 효과

서현창,유익동 한국식품영양학회 1992 韓國食品營養學會誌 Vol.5 No.3

논토양 중에 벼의 근권에 서식하여 벼에 협력적인 관계로 질소를 공급해 주는 질소고정 미생물인 Klebsiella oxytoca를 미생물 비료로 활용하기 위한 새로운 질소고정 균주의 육종을 시도하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Klebsiella oxytoca NG13, Klebsiella oxytoca SH31, Klebsiella oxytoca SH161에 pMC71A를 형질전환 한 경우, 무질소 배지에서 원래의 균주의 질소고정력에 비해 질소고정력이 각각 6.4배, 17.2배, 13.5배 증진되었다. 2. 15mM의 NH_4^+ 존재하에서, Klebsiella oxytoca NG13, Klebsiella oxytoca SH31, Klebsiella oxytoca SH161의 경우는 모두 질소고정능의 완전한 저해를 받은 반면 pMC71A가 도입된 Klebsiella oxytoca NG13 /pMC71A, Klebsiella oxytoca SH31 /pMC71A, Klebsiella oxytoca SH161/pMC71A,의 경우는 무질소 배지에서의 질소고정력에 비해 각각 13.7%, 7.7%, 6.2%의 질소고정 활성을 보였다. As a research for developing biofertilizers, Klebsiella oxytoca, an associative nitrogen fixer in the rhizosphere of rice plant in the soil of paddy field, was subjected to molecular breeding. The results obtained were as followings ; 1). By transforming pMC71A, Nif A overproducing plasmid, into Klebsiella oxytoca NG13, Klebsiella oxytoca SH31, and Klebsiella oxytoca SH161, nitrogenase activities in the absence of nitrogen source in the medium were increased 6.4, 17.2, and 13.5 times, respectively, in comparison with the parent strains. 2). Nitrogenase activity of Klebsiella oxytoca NG13, Klebsiella oxytoca SH31, and Klebsiella oxytoca SH161 was completely repressed in the presence of 15mM NH_4^+. But, nitrogenase activities of Klebsiella oxytoca NG13 /pMC71A, Klebsiella oxytoca SH31 /pMC71A, and Klebsiella oxytoca SH161/pMC71A, harboring pMC71A, were 13.7%, 7.7%, and 6.2% of the nitrogenase activities in the absence of nitrogen source in the medium, respectively.

Glomus mosseae와 Bradyrhizobium sp. R938의 동시 접종에 의한 땅콩의 질소고정력 증진효과

서현창,김창진,김신덕,유익동 한국미생물 · 생명공학회 1991 한국미생물·생명공학회지 Vol.19 No.6

Bradyrhizobium sp. R938과 VA 내성 균근균인 Glomus mosseae의 동시 접종이 영호 땅콩의 질소고정력에 미치는 영향을 포트 실험을 통하여 조사하였다. 땅콩에 Glomus mosseae와 Bradyrhizobium을 동시에 접종한 처리에서 질소고정력이 Bradyrhizobium만을 접종한 것보다 1.5배 증가되는 결과를 얻었다. 땅콩을 69일 동안 생육시킨 결과 근류의 크기도 내생균근균의 동시 접종으로 인해 증가되었다. 동시접종처리구에서 근류 하나의 평균 중량은 6.7mg으로, Bradyrhizobium만을 접종한 것보다 1.5배 증가되는 결과를 보였다. 이상의 결과로 Bradyrhizobium과 Glomus mosseae의 동시 접종은 양분 흡수의 증진을 통한 질소고정력 증진효과 이외에도 VA 내생균근균으로 인한 호르몬 효과가 있으리라는 점을 추정할 수 있었다. The effect of dual inoculation with vesicular-arbuscular (VA) mycorrhizal fungi, Glomus mosseae, and Bradyrhizobium sp. R938 on the nitrogenase activity of peanut plant (Arachis hypogeae L. cv. Youngho) was studied in pot experiment. As a result of the dual inoculation with Glomus mosseae and Bradyrhizobium on peanut plant, nitrogenase activity was increased by 1.5 times compared with single inoculation with Bradyrhizobium sp. R938. After 69 days growth of peanut plant, the size of nodules was also increased due to the mycorrhizal infection. The mean fresh weight per nodule was 6.7 mg in treatment with the dual inoculation, which is the 1.5 times increase compared with single inoculation with Bradyrhizobium sp. R938. These results suggested that there might be a hormonal effect of VA mycorrhizal fungi in addition to the effect of increase in nitrogen fixing ability through the enhancement of nutrient absorption.

protoplast-fusion에 依한 澱粉에서 Ethanol의 單段醱酵能 酵母 開發 : I. Characteristics of two yeast strains and conditions for the protoplast formation and reeneration as a preliminary step in interspecific protoplast-fusion I. Interspecific Protoplast-fusion 을 爲한 酵母菌林의 諸特性과 Protoplast 調製 및 Regeneration 條件

吳秉夏,黃殷成,李炯周,李啓瑚,朴官和,張海東,徐鉉昌 서울大學校農科大學 1984 서울대농학연구지 Vol.9 No.1

澱粉으로 부터의 alcohol 醱酵能을 增進시키기 爲하여 澱粉糖化性 菌株인 Saccharomyces diastaticus와 優秀한 alcohol 醱酵性 菌株인 Saccharomyces uvarum을 母菌株로 하여 이들간의 同屬異種間 原形質融合(interspecific protoplast fusion)을 通한 優秀한 澱粉醱酵 性 alcohol 生産性 菌株를 새로이 開發할 目的에서 다음과 같은 一漣의 實驗結果를 얻었다. S. diastaticus의 醱酵液과 S. diastaticus+S. uvarum 混合醱酵液의 風味特性등을 確認하였다. 風味成分 抽出은 methylene chloride와 diethylether를 가지고 neutral flavor fraction과 acidic flavor fraction으로 나누었고 gas chromatography를 通하여 同定 및 定量하였다. Neutral flavor fraction의 경우 S. diastaticus+S. uvarum 混合醱酵液이 S. diastaticus 醱酵液보다, ester成分中에서는 ethyl acetate와 ethyl undecanoate가 더 많았고, alcohol 成分中에서는 n-propanol과 n-butanol이 더 많았다. Acidic flavor fraction의 경우 C??~C?? fatty acid가 同定 및 定量되었는데 S. diastaticus+S. uvarum 混合醱酵液이 S. diastaticus 醱酵液보다 lauric acid, caprylic acid, capric acid 含量이 두드러지게 많았다. S. diastaticus의 glucoamylase 生産性, glucoamylase의 分離 精製, 酵素力價 그리고 酵素學的 特性에서 optimum pH는 5.0, optimum temperature는 55℃ 이었다. S. diastaticus와 S. uvarum을 母菌株로 이들 간의 protoplast fusion을 위한 基礎的인 硏究로서 두 菌株의 諸特性과 protoplast調製의 最適條件을 決定하고 protoplast의 regeneration 條件의 確立을 도모하였다.두 菌의 生育曲線에서 모두 培養開始 7~8 時間만에 對數期 中期에 到達되었으므로 protoplast 調製는 이 時期의 細胞를 쓰기로 하였다. Generation time은 S. diastaticus가 1.04, S. uvarum이 1.38 時間이었다. 細胞의 크기는 S. diastaticus 44.10?㎛³, S. uvarum 99.67㎛³로 S. uvarum이 2倍나 컸다. DNA 含量은 細胞 當 S. diastaticus 44.3fg, S. uvarum 37.6fg이었다. 30% glucose 및 soluble starch에 대한 두 菌株의 ethanol 醱酵能은 glucose에 對하여 S. uvarum 11.4%, S. diastaticus 8.9% 이었고 soluble starch에 對하여는 S. diastaticus 만이 6.9%이었다. 두 菌株는 generation time, 細胞크기 및 DNA 含量 等으로 보아 diploid strain임을 알 수 있었고, 融合株 選拔을 위한 marker 로는 Sacch. uvarum의 melibiose 資化能의 차이를 利用할 수 있음을 밝혔다. Protoplast의 調製에는 β-glucuronidase와 Zymoyase를 使用하였는데 두 酵素 反應最適條件은 β-glucuronidase는 pH 8.0에서 10% 濃度의 溶液으로, Zymolyase는 pH7.5에서 20㎛/ml의 濃度의 溶液으로 하여 모두 70分間 處理하는 것으로 決定하였으나 이 정도의 處理時間에서는 protoplast가 극히 不安定하게 되어 regeneration frequency가 떨어지는 것을 確認하였으며, 特히 Zymolyase 處理로 얻어진 protoplast의 regeneration率이 낮은 것은 Zymolyase中에 不純物로 微量 混在한 protease가 protoplast의 노출된 membrane-bound protein을 分解함으로써 protoplast를 破壞시키기 때문인 것으로 추측되었다. 融合實驗에 利用할 수 있을 정도의 regeneration frequency를 얻기 위해서는 Zymolyase를 45分間 處理하여 얻은 protoplast를 1.5%의 polyvinylpyrrolicone이 加해진 OYPD培地에서 重層法으로 展開하여 regeneration시키는 것이 좋은 것으로 판명되었다. As preliminary steps of protoplast fusion between Saccharomyces diastaticus and S. uvarum to develop a fusant of higher ethanol production from starch, characteristics of the two presumptive parent strains, optimal conditions for protoplast preparation and conditions for highrer regeneration frequency were investigated. To determine flavor characteristics of the parent strains, neutral and acidic flavor fractions were extracted from liquids fermented by S. diastaticus and S. diastaticus + S. uvarum with methylene chloride and diethly ether. The liquid by the mixed culture produced more ethly acetate, ethyl undecanoate, n-propanol, n-butanol, lauric acid, caprylic acid and capric acid than that by S. diastaticus. Glucoamylase from S. diastaticus was purified and activity, productivity, and characteristics were determined. Optimum conditions for the enzyme were pH 5.0 and 55℃. The two strains reached logarithmic phase in 7-8h during growth and the generation time was 1.04 in S. diastaticus and 1.38 in S. uvarum. Cell size and DNA content per cell of S. diastaticus were 44.10㎛³and 44.3 fg, and for S. uvarum, 99.67㎛³and 37.6fg. Ethanol productivities of S. diastaticus were 8.9% from 30% glucose and 6.9% from 30% starch and 11.4% from glucose with S. uvarum. Through determination of generation time, cell size, and DNA content per cell, both strains appeared as diploids, and differences in assimilability of melibiose and soluble starch of the two strains were selected as markers to determine the fusant. The optimal condition for protoplast formation was treatment of both strains with 10% ß-glucuronidase at pH 8.0 or 20㎍/ml Zymolyase at pH 7.5 for 70 min. While the regeneration frequencies were very low at 70min exposure to Zymolyase because of the instability of protoplasts, the yeasts treated for 45min were better for regeneration. The regeneration frequencies were also enhanced by 3-6 times when the regeration was carried out with 1.5% polyvinylpyrrolidone which stabilized protoplasts.

한국 논에서 분리한 Azospirillum 속 균주의 Megaplasmid 분리와 Rhizobium meliloti nod ABC 유전자와의 상동성

서현창,유익동 한국식품영양학회 1992 韓國食品營養學會誌 Vol.5 No.1

우리 나라 논에서 분리된 Azospirillum 균주로부터 메가플라스미드를 확인한 결과 Azospirillum lipoferum AS192로부터 5개의 메가플라스미드를 확인했다. Azospirillum lipoferum AS192와 Azospirillum brasilense AS112의 메가플라스미드가 Rhizobium meliloti의 nod ABC와 유사성을 갖고 있다는 사실을 알았으며, 이 결과로부터 토양 미생물과 식물체 간의 관계의 초기 과정에 공통적인 기작이 존재한다고 추정할 수 있었다. Megaplasmids of Azospirillum strains isolated in the Korean paddy field were identified. Five megaplasmids were identified from Azospirillum lipoferum AS192. Homology between nod ABC gene of Rhizobium meliloti and megaplasmids of Azospirillum lipoferum AS192 and Azospirillum brasilense AS112 was found. This observation might have reflected a common mechanism in the early process of soil bacterial association with plants.

Structural Characteristics of Novel Branched Oligosaccharides Synthesized by a Maltose Acceptor Reaction with Dextransucrase from Leuconostoc mesenteroides M-12

Seo, Hyun Chang 한국식품영양학회 1997 韓國食品營養學會誌 Vol.10 No.1

효소반응과 부분 산가수분해 결과를 해석하여 Leuconostoc mesenteriodes M-12 덱스트란수크라제 억셉터 반응 산물이 새로운 분지올리고당의 구조를 확인하였다. 분지올리고당 B_4의 구조는6^2-O-α-D-kojibiosylmaltose인 것으로 확인되었으며, 분지올리고당 B_5의 구조는 6^3-O-α-D-kojibiosylpanose였다. 억셉터 반응산물을 덱스트라나제로 분해한 결과 새로운 올리고당인 D_4를 확인할 수 있었다. 억셉터 반응의 산물을 억셉터로 이용한 두 번째 억셉터 반응의 생성물을 덱스트라나제 처리하여 D_4를 얻었는데 덱스트라나제와 글루코아밀라제에 의해 분해되지 않았다. 그 구조는 6^2-O-α-D-kojibiosylisomaltose로 확인되었다. 직선상 또는 분지결합을 가진 d.p. 6이하의 억셉터 반응산물의 생성 패턴도 확인하였다. The structures of novel branched oligosaccharidse synthesized by the acceptor reaction with dextransucrase from Leuconostoc mesenteriodes M-12 were proposed in accordance with the results obtained from enzymatic hydrolysis and a partial acid hydrolysis. The structure of branched oligosaccharide B_4 was shown to be 6^2-O-α-D-kojibiosylmaltose. Branched oligosaccharide B_5 was shown to be 6^3-O-α-D-kojibiosylpanose. By reacting the acceptor reaction products with endodextranase a novel branched oligosaccharide(D_4) coule be produced. D_4 was derived from the result of endodextranase hydrolysis of oligosaccharides synthesized by the second acceptor reaction with dextransucrase and was resistant to endodextranase and glucoamylase. The proposed structure of D_4 was 6^2-O-α-D-kojibiosylisomaltose. Formation pattern of the acceptor reaction products smaller than d.p. 6 with linear or branched linkage was also shown.

Effect of Dual Inoculation with Glomus mosseae and Bradyrhizobium sp. R938 on the Nitrogenase Activity of Arachis hypogeae L.

Seo, Hyun Chang,Kim, Chang Jin,Kim, Shin Duk,Yoo, Ick Dong 한국산업미생물학회 1991 한국미생물·생명공학회지 Vol.19 No.6

Bradyrhizobium sp. R938과 VA 내생 균근균인 Glomus mosseae의 동시 접종이 영호 땅콩의 질소고정력에 미치는 영향을 포트 실험을 통하여 조사하였다. 땅콩에 Glomus mosseae와 Bradyrhizobium을 동시 접종한 처리에서 질소고정력이 Bradyrhizobium만을 접종한 것보다 1.5배 증가되는 결과를 얻었다. 땅콩을 69일 동안 생육시킨 결과 근류의 크기도 내생균근균의 동시 접종으로 인해 증가되었다. 동시 접종 처리구에서 근류 하나의 평균 중량은 6.7㎎으로, Bradyrhizobium만을 접종한 것보다 1.5배 증가되는 결과를 보였다. 이상의 결과로부터 Bradyrhizobium과 Glomus mosseae의 동시 접종은 양분 흡수의 증진을 통한 질소고정력 증진효과 이외에도 VA 내생균근균으로 인한 호르몬 효과가 있으리라는 점을 추정할 수 있었다. The effect of dual inoculation with vesicular-arbuscular(VA) mycorrhizal fungi, Glomus mosseae, and Bradyrhizobium sp. R938 on the nitrogenase activity of peanut plant (Arachis hypogeae L. cv. Youngho) was studied in pot experiment. As a result of the dual inoculation with Glomus mosseae and Bradyrhizobium on peanut plant, nitrogenase activity was increased by 1.5 times compared with single inoculation with Bradyhizobium sp. R938. After 69 days growth of peanut plant, the size of nodules was also increased due to the mycorrhizal infection. The mean fresh weight per nodule was 6.7㎎ in treatment with the dual inoculation, which is the 1.5 times increase compared with single inoculation with Bradyrhizobium sp. R938. These results suggested that there might be a hormonal effect of VA mycorrhizal fungi in addition to the effect of increase in nitrogen fixing ability through the enhancement of nutrient absorption.

Glomus mosseae와 Rhizobium meliloti의 동시접종이 알팔파의 생장 및 질소고정활성에 미치는 영향

유익동,서현창,김원곤,박동진,조갑연,김창진 한국산업미생물학회 1993 한국미생물·생명공학회지 Vol.21 No.2

Rhizobium meliloti R445와 VA 내생 균근균인 Glomus mosseae의 동시접종이 알팔파의 생장, 근류형성, 질소고정력에 미치는 효과를 포트 실험을 통해 조사하였다. 63일 동안 생장시킨 후 알팔파의 경장, 잎의 수, 잎의 크기가 Glomus mosseae와 Rhizobium meliloti를 동시 접종한 결과 증가되었다. 한편, Rhizobium meliloti만을 접종한 것보다 1.4배의 건물중의 증가가 확인되었다. 근류의 수와 식물체당 근류의 평균중량도 내생균근균의 접종으로 인해 증가되었다. 동시 접종 처리구에서 식물체당 근류의 평균 중량은 60.3 밀리그램으로, Rhizobium meliloti만을 접종한 것보다 1.7배 증가되는 결과를 보였다. 한편, 알팔파에 Glomus mosseae와 Rhizobium meliloti를 동시 접종한 처리에서 질소고정력이 Rhizobium meliloti만을 접종한 것보다 1.5배 증가되는 결과를 얻었다. 이상의 결과로 볼 때 알팔파의 생육촉진 효과는 VA 내생 균근균의 감염을 통한 양분 흡수의 증가와 질소고정활성 증가의 결과에 기인한 것으로 생각되었다. Effect of dual inoculation with vesicular-arbuscular (VA) mycorrhizal fungi, Glomus mosseae, and Rhizobium meliloti R445 on growth, nodulation, and nitrogenase activity of alfalfa (Medicago sativa L. cv. Vernal) were examined in pot experiment. After 63 days growth, shoot length, number of leaf, and leaf size of alfalfa were increased as a result of dual inoculation with Glomus mosseae and Rhizobium meliloti. Total dry weight of alfalfa plant was increased 1.4 times compared to single inoculation with Rhizobium meliloti. Nodule number and mean fresh weight of nodule per plant were also increased due to the mycorrhizal infection. The mean fresh weight of nodule per plant was 60.3 ㎎ in treatment with the dual inoculation, which was comparable to the 1.7 times increase compared to single inoculation with Rhizobium meliloti. As a result of the dual inoculation with Glomus mosseae and Rhizobium meliloti on alfalfa, nitrogenase activity was increased by 1.5 times compared to single inoculation with Rhizobium meliloti. These results showed that the effect of growth stimulation on alfalfa was caused by the enhancement of nutrient absorption and increase in nitrogen fixing ability through the inoculation with VA mycorrhizal fungi.